活性布朗粒子的相行为：维度的作用

最近，人们对浓悬浮液中“活性布朗粒子”（ABPs，即其运动方向通过热旋转扩散弛豫的自驱动球形粒子）的活动诱导相分离产生了浓厚兴趣。迄今为止，几乎所有这些研究都局限于 2 维。在本工作中，我们研究了 3D 中的活动诱导相分离，并将结果与之前的及新的 2D 模拟进行了比较。为此，我们进行了高达 4000 万个 ABPs 的最先进布朗动力学模拟——如此巨大的系统尺寸对于避免 3D 中的有限尺寸效应是不可避免的。我们的结果证实了 2D 系统中建立的图像，即发生活动诱导相分离，尽管相分离背后的驱动力纯粹是非平衡的，但其与平衡态气液旋节分解具有很强的类比性。然而，我们也发现了 2D 和 3D 情况之间的重要差异。首先，两种情况的相界形状和位置显著不同。其次，对于 3D 粗化动力学，我们发现畴尺寸随时间按照经典的扩散$t^{1/3}$律增长，这与在 2D 中观察到的非标准次扩散指数形成对比。